(57)【要約】【課題】  レーザプリンタにイメージスキャナが搭載された複合機のトナー残量を検知する。【解決手段】  プリントしたシートをイメージスキャナで読み取り、プリントデータと読み取った画像を比較することによりトナーの残量を検知する。【選択図】  図３
2006047474.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿を給紙する原稿給紙手段と、前記原稿を画像信号として読み取る原稿読み取り手段と、読み取った前記原稿を排出する原稿排出手段と、電子写真技術を用いた画像形成手段と、前記画像形成手段のシート排出手段と、前記画像形成手段により画像が形成された後のシートを前記シート排出手段に排出する搬送路または前記原稿給紙手段へ搬送する搬送路のいずれかに切り替えることが可能なシート搬送路切り替え手段と、前記画像形成装置がシートに形成した画像データを保持する画像メモリと、前記画像メモリの内容を比較するデータ比較手段と、を具備し、前記シート搬送路切り替え手段は前記原稿給紙手段へのシート搬送を選択することにより、前記画像形成手段が画像を形成したシートは前記原稿給紙手段を通り、前記原稿読み取り手段にてシートに形成された画像を画像信号に変換し、前記データ比較手段において読み取った画像信号と画像メモリを比較することを特徴とする原稿読み取り機能付き画像形成装置。
【請求項２】
請求項１において、前記データ比較手段において画像を比較した結果、黒画像部分が前記画像データより前記画像信号の方が少ない場合、前記画像形成手段はトナーが少なくなった警告を発することを特徴とする原稿読み取り機能付き画像形成装置。
【請求項３】
請求項１において、前記原稿読み取り手段により読み取りを終えた原稿を前期原稿排出手段あるいは前記シート排出手段へ選択的に搬送可能な第二シート搬送路切り替え手段を具備し、前記シート搬送路切り替え手段と前記第二シート搬送路切り替え手段は連動して動作することを特徴とする原稿読み取り機能付き画像形成装置。
【請求項４】
請求項１において、前記シート搬送路切り替え手段の動作は、利用者が前記画像形成手段へ送る画像データに添付する指示データにより切り替えられることを特徴とする原稿読み取り機能付き画像形成装置。
【請求項５】
請求項２において、前記画像形成手段が一度に複数枚の画像をシートに形成した場合、前記シート搬送路切り替え手段は最初の１枚のみを前記原稿給紙手段へ導き、トナー残量を検出し、トナーが少ないと判断すると次ページからの画像形成を停止することを特徴とする原稿読み取り機能付き画像形成装置。
【請求項６】
請求項２において、前記画像形成手段が一度に複数枚の画像をシートに形成した場合、前記シート搬送路切り替え手段は最後の１枚のみを前記原稿給紙手段へ導き、トナー残量を検出することを特徴とする原稿読み取り機能付き画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレーザプリンタなど、電子写真技術を用いた画像形成装置のトナー残量検知に関し、特に画像形成装置にイメージスキャナが搭載された複合機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザプリンタなど、電子写真を用いた画像形成装置のトナー残量検知は、トナー格納部分内の静電容量検知や、トナー格納部分に光学的センサを用いていた。すなわち、静電容量検知の場合はトナー格納容器内にアンテナとなる２本の電線を配し、その電線間の静電容量を測定することにより、トナー残量を検出するものである。トナーが充填されている場合はトナーが誘電体となり静電容量が多くなる。逆にトナーが無くなると誘電体は空気のみとなり静電容量が少なくなる。この差を検出することによりトナー有無を判断する。
【０００３】
光学的センサの場合は、トナー格納容器の一部を光が透過するよう構成しトナーが存在すると遮光、トナーが無くなると通光することを利用しトナー有無を判断している。
【０００４】
また、記録装置でシートの一部にインク残量チェック用の印を追加し、その部分を光学的に検出する方法としては特許文献１あるいは特許文献２等に見受けられるが、いずれもインクジェット方式のプリンタに関するものであり、インク吐出ノズルが小さく、小さなパターンを記録する事でインク残量検出が可能となる。しかし、この方式では感光ドラム長尺方向いっぱいにトナー像を形成しなければならない電子写真技術には応用することが難しい。
【特許文献１】特開平０７−３１４８５９号公報
【特許文献２】特開平０８−１１６３９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来例では静電容量検知の場合、静電容量の微妙な差を検出するためどうしてもある程度トナーが残っていてもトナー不足警告を出すことになってしまう。よって完全にトナーが無くなった時点での警告が難しい。
【０００６】
また光学的センサの場合、トナー容器内のセンサが存在する部分のみのトナー量を検知していることにより、画像の一部がトナー無しになったとしても検知不可能である。
【０００７】
実際のところ、トナー無し警告が出ていてもその後ある程度の出力は可能であり、即座にトナーカートリッジを取り替えるのは無駄を生じることとなる。またそのまま出力し続けるとトナー画像が次第に薄くなり、印刷内容によってはトナーカートリッジを交換し再出力しなければならないことがある。すなわちドラフト印刷では多少トナー画像が薄くても問題ないということが多く、逆に正式書類として出力するものはトナー画像が薄くなることは問題である。このとき出力する画像に応じて新しいトナーカートリッジと古いものを入れ替えたりすることは非常に面倒であり、現実的でない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、出力した画像を読み取り、元の画像データと読み取った画像を比較することにより、トナー無しとなっているかどうかを確認し、完全なトナー無し検知を実現することが可能である。
【発明の効果】
【０００９】
以上、説明したように、画像形成したシートをイメージスキャナで読み取り、トナー画像が正しく形成されているかを調べることにより、トナー残量検知が正確にできるようになる。また、トナー残量検知をどのような機会に行うかを設定できるようにすることによりプリント時間を落としすぎることなく、効率的にプリントすることが可能となる。また、トナー残量検知を行ったシートをプリンタ側の排紙トレイに戻すことにより、通常のプリントと変わらない利便性を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（第１の実施例）
図１ないし図２は本発明の第１の実施例であり、図１は本実施例の紙搬送路図を示す。同図において、101は複合機本体、102はシート給紙トレイ、103はシート給紙ローラ、104はトナーカートリッジ、105は感光ドラム、106は定着器、107はシート排紙路選択フラッパ、108はシート排紙搬送路、109はシート排紙ローラ、110はシート排紙トレイ、111は原稿読み取り搬送路、112は原稿給紙トレイ、113は原稿給紙ローラ、114は原稿導入ローラ、115は原稿を光学的に読み取り電気信号に変換するCCDあるいはC-MOS半導体によるイメージセンサ、116は原稿押さえ板、117は原稿排紙ローラ、118は原稿排紙路選択フラッパ、119は原稿排紙トレイ、120は原稿排出搬送路である。
【００１１】
また、図２は電気回路ブロック図であり、同図において、201はプリントする画像を送ったり、イメージスキャナの画像を取り込む外部のパソコンであり、202はUSB等のパソコンインタフェース、203はパソコンから来たデータを画像として展開する画像展開処理回路、204は画像展開処理回路203が使用する１ページ分の画像メモリ、205は画像比較回路、206は外部のAC電源、207は電源回路、208は操作パネル、209はプリンタエンジン制御回路、210はイメージスキャナ制御回路、211はプリンタの定着器、212はプリンタのシート給紙ソレノイド、213はプリンタエンジンのモータ、214はプリンタの高圧回路、215はプリンタのレーザスキャナ、216は搬送路切替プランジャ、217は原稿給紙ソレノイド、218はイメージスキャナモータ、219はA/D変換器、220は画像センサである。
【００１２】
通常のプリントではパソコン201から画像データがインタフェース202を通して複合機本体101に送られる。受け取った画像データは画像展開処理回路203が画像メモリ204上に画像を描画し、１ページ分の処理が完了したときにプリンタエンジン制御回路209に通知することにより、プリンタエンジン制御回路209はエンジンモータ213、高圧回路214、定着器211などを駆動し、画像メモリ204の画像をレーザスキャナ215に送り出す。このようにして１枚のシートに画像を形成する。このときの搬送路は、シート給紙トレイ102に置かれたシートがシート給紙ローラ103により１枚給紙搬送され感光ドラム105を通る。このとき、レーザスキャナ215が感光ドラム105に潜像を描画し、高圧回路214によりトナー像を現像する。このトナー像をシートに転写することにより画像を形成する。その後定着器106によりトナー像が熱定着する。そしてシート排紙路選択フラッパ107がシート排紙搬送路108側を選択することによりシートをシート排紙トレイ110に排出する。
【００１３】
一方、通常のイメージスキャナによる原稿読み取り動作は、パソコン201がイメージスキャナ制御回路210に読み取り命令を送信することにより、イメージスキャナ制御回路210は原稿給紙トレイ112におかれた原稿を原稿給紙ローラ113により１枚給紙し、原稿導入ローラ114を通った後、イメージセンサ115により画像信号に変換しさらにA/D変換機219によりデジタルの画像データとしてイメージスキャナ制御回路210を通してパソコンに出力する。読み取った原稿は原稿排紙ローラ117を通過し、原稿排紙路選択フラッパ118により、原稿排紙トレイ119側へ排出される。
【００１４】
いま、画像のトナー残量検知を行う場合の処理について述べる。パソコン201からトナー残量検知をおこなう命令を受けたプリンタエンジン制御回路209は搬送路切替プランジャ216を駆動する。この搬送路切替プランジャ21はシート排紙路選択フラッパ107と原稿排紙路選択フラッパ118を同時に動かし、シート排紙路選択フラッパ107は通常シート排紙搬送路108に搬送路が形成されているところを原稿読み取り搬送路111側に搬送路を形成し、さらに原稿排紙路選択フラッパ118は通常原稿排紙トレイ119側に搬送路を形成しているところを原稿排出搬送路120側に搬送路を形成する。このようにしてエンジンにより画像を形成したシートは定着器106を通り原稿導入ローラ114に向かいイメージセンサ115によりシート画像を読み取る。その後シートは原稿排紙ローラ117を通過し原稿排紙路選択フラッパ118から原稿排出搬送路120を通ってシート排紙トレイ110に排出される。ここで読み取ったシート画像はA/D変換器219によりデジタル化され画像比較回路205に送られる。ここでは、画像形成した画像メモリ204の内容と前述のデジタル化された画像を比較する。比較方法はそれぞれの画像において画像全体を複数のエリアに分け、その中での黒点の個数を集計し、それぞれの画像の同じエリア同士で黒点個数を比較し、読み取り画像の黒点数が多少のマージン以上に少なく集計された場合に画像形成不良としてトナー無しと判断し、プリンタエンジン制御回路209に報告する。プリンタエンジン制御回路209はトナーが無い警告を操作パネル208に出力するとともにインタフェース202を通してパソコン201側に送る。また、ユーザからの指示がない限り次のページのプリントを行わないようにする。
【００１５】
このようにして画像形成したシートを読み取り、元画像と比較することにより正しく記録されているかどうかを確実に判断することが可能となる。
【００１６】
（第２の実施例）
図３は本発明の第２の実施例であり、同図は本実施例でのプリンタエンジン制御回路209に搭載されるプログラムのフローチャートを示す。ここでは第１の実施例と異なる部分について説明する。本実施例では画像形成したシートをイメージスキャナで読み取りトナー残量検知を行う複合機においてトナー残量検知の動作モードを利用者側で設定可能な装置を表している。トナー残量検知処理は、通常のプリントと比較すると搬送距離が長く、かつトナー画像を比較終了するまで画像メモリ204を開放することができないため、実質的なプリント速度は遅くなる。
【００１７】
利用者はパソコン201上のプリンタドライバソフト、あるいは操作パネル208を操作することによりトナー残量検知モードの設定が可能であるとする。図３において、S301にてトナー残量検知モードの設定を行う。ここでは４つのモードを持ち、その内容は（１）複数枚のプリント時に最初の１枚のみトナー残量検知を行う、（２）複数枚のプリント時に最後の１枚のみトナー残量検知を行う、（３）プリント枚数にかかわらず全数トナー残量検知を行う、（４）トナー残量検知は行わない、である。S302にてパソコン201からのプリントデータを受信すると、トナー残量検知モードを判断する。モードが（１）最初の１枚のみチェックを行う場合、S304にて１枚プリントしS305でトナー残量検知を行いS306で判断しS307で残りのページのプリントを行い一連の動作を終了する。S306にてトナー無しと判断されると、S308でトナー無し警告を行いS309で利用者による入力を待つことになる。よって最初の１枚目より先はプリントしない。モードが（２）最後の１枚のみチェックを行う場合、S310で先のページをプリントし最後の１枚をS311にてプリント後S312にてトナー残量検知を行いS313で判断する。モードが（３）全数チェックを行う場合、S311、S312、S313、S314のループで全ページのトナー残量検知を行う。モードが（４）チェックしない場合、S315にて全ページをプリントして終了する。
【００１８】
このようにトナー残量検知のモードを設けることにより、ドラフト印刷ではトナー残量チェックを行わず、正式書類のプリントには全数チェックを行い、一般的な文書のプリントではプリント枚数に応じて最初の１ページ目をチェックするか、最後のページをチェックするかを任意に設定可能としている。このようにして通常のプリント以上に時間がかかるトナー残量検知を有効に使いこなすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１実施例の紙搬送路図。
【図２】第１実施例の電気回路ブロック図。
【図３】第２実施例のフローチャート。
【符号の説明】
【００２０】
101  複合機本体
104  トナーカートリッジ
107  シート排紙路選択フラッパ
110  シート排紙トレイ
111  原稿読み取り搬送路
115  イメージセンサ
118  原稿排紙路選択フラッパ
119  原稿排紙トレイ
120  原稿排出搬送路
201  パソコン
204  画像メモリ
205  画像比較回路
209  プリンタエンジン制御回路
210  イメージスキャナ制御回路
216  搬送路切替プランジャ
219  A/D変換器
220  画像センサ
【図１】
2006047474.tif 000003
【図２】
2006047474.tif 000004
【図３】
2006047474.tif 000005